Blixtar under ett åskväder kan vara dramatiska, men blixtar över en vulkan i utbrott kan vara ett av naturens mest fantastiska fenomen. Forskare har först nu börjat förstå de komplicerade detaljerna i produktionen av vulkaniska blixtar tack vare utvecklingen av ny teknik för elektromagnetiska vågor som kan titta in i en askplym.
Vulkaniska blixtar under stjärnhimlen vid Eyjafjallajokull på Island under ett utbrott 2010. Image appears courtesy of Sigurdur Stefnisson.
Vulkaniska blixtar ovanför Eyjafjallajokull på Island under ett utbrott 2010. Bilden visas med tillstånd av Sigurdur Stefnisson.
Blixtar orsakas i allmänhet av att positivt och negativt laddade partiklar separeras i atmosfären. När laddningsseparationen blir tillräckligt stor för att övervinna luftens isolerande egenskaper kommer elektricitet att strömma in mellan de positivt och negativt laddade partiklarna som blixtar och neutralisera laddningen.
I stormoln kommer de laddade partiklarna från flytande och frusna vattendroppar som cirkulerar i molnen. Blixtar uppstår i ett stormoln när de positiva partiklarna samlas nära molnets topp och de negativa partiklarna samlas nedanför. Negativa laddningar på undersidan av ett stormoln kan också ansluta sig till positiva laddningar på marken och skapa blixtar från moln till mark.
Tusentals blixtar har observerats över stora vulkanutbrott. Forskarna tror att de laddade partiklar som är ansvariga för vulkaniska blixtar kan härröra både från det material som skjuts ut från vulkanen och genom laddningsbildningsprocesser i askmoln som rör sig genom atmosfären. Hittills har dock endast ett fåtal vetenskapliga studier genomförts om vulkaniska blixtar. Den exakta orsaken till vulkaniska blixtar diskuteras därför fortfarande aktivt.
Vulkaniska blixtar är svåra att studera, inte bara på grund av att många vulkaner är avlägset belägna och att utbrotten är sällsynta, utan också på grund av att täta askmoln kan skymma blixtarna. Ny teknik med radioutsläpp med mycket hög frekvens (VHF) och andra typer av elektromagnetiska vågor gör det nu möjligt för forskare att observera blixtar inuti askplymer som annars inte skulle vara synliga. Denna teknik användes för första gången under ett utbrott 2006 vid Mount Augustine i Alaska, och den användes senare under utbrott vid Mount Redoubt i Alaska 2009 och vid Eyjafjallajökull på Island 2010.
Utifrån dessa studier har forskarna kunnat urskilja två olika faser för produktionen av vulkaniska blixtar. Den första fasen, den så kallade eruptiva fasen, representerar de intensiva blixtar som bildas omedelbart eller strax efter utbrottet nära kratern. Denna typ av blixtar tros orsakas av positivt laddade partiklar som kastas ut från vulkanen. Den andra fasen, den så kallade plymfasen, representerar de blixtar som bildas i askplymen på platser i vindriktningen från kratern. Ursprunget till de laddade partiklarna för plymeblixtar undersöks fortfarande, men någon form av laddningsprocess i plymen kan äga rum med tanke på att det finns en viss fördröjning i produktionen av sådana blixtar. Ytterligare studier kommer säkert att följa.
Bottom line: Intensiva och spektakulära blixtar kan produceras vid stora vulkanutbrott. Forskarna tror att de laddade partiklar som är ansvariga för vulkaniska blixtar kan härröra både från det material som kastas ut från vulkanen och genom laddningsbildningsprocesser i askmoln som rör sig genom atmosfären.
Video: Värmebilder av lava som sprutar ut från en vulkan i utbrott
Mars krater kan faktiskt vara en gammal supervulkan
Största enskilda vulkanen på jorden, säger forskare
Ny modell av jordens inre avslöjar ledtrådar till hotspotvulkaner
Små vulkaner har stor inverkan på klimatet
Vulkaner i rörelse med hjälp av satellitbilder
Deanna Conners är en miljöforskare som har en Ph.D. i toxikologi och en magisterexamen i miljöstudier. Hennes intresse för toxikologi beror på att hon växte upp nära Love Canal Superfund Site i New York. Hennes nuvarande arbete går ut på att tillhandahålla högkvalitativ vetenskaplig information till allmänheten och beslutsfattare och att hjälpa till att bygga tvärvetenskapliga partnerskap som bidrar till att lösa miljöproblem. Hon skriver om geovetenskap och naturskydd för EarthSky.
.